بررسی آزمایشگاهی خواص مکانیکی و تضعیف کنندگی بتن سنگین مورد استفاده درحفاظ تابش های هسته ای

با پیشرفت تکنولوژی در جهان و از جمله کشور ما، استفاده روز افزون از فناوری هسته ای در زمینه های مختلف صنعتی ، پزشکی و تحقیقاتی بیش از پیش گسترش یافته است . در این بین یکی ازمهمترین مسائل درکاربرد فن آوری هسته ای، حفاظت در برابر تابش های هسته ای میباشد تا از اثرات زیان آور زیست محیطی آنها جلوگیری شود. جهت حفاظت در برابر تابش های هسته ای ممکن است از مواد گوناگونی نظیر سرب، آهن، گرافیت، آب، پلی اتیلن و یا بتن استفاده شود. در بین این مواد، بتن یکی از مناسب ترین و پرکاربرد ترین مصالح برای ساخت حفاظ تابش های هسته ای نوترون و گاما میباشد. در این میان استفاده از بتن سنگین به جای بتن معمولی باعث کاهش ضخامت عضو محافظتی به میزان قابل توجه خواهد شد. بتن سنگین بتنی است که اساسا دارای وزن مخصوص بزرگتری نسبت به بتن های ساخته شده با سنگدانه های معمولی می باشد و معمولا با استفاده از سنگدانه های سنگین تهیه شده و به طور ویژه به عنوان سپر محافظ در مقابل تشعشع بکار می رود.به منظور بررسی خصوصیات مکانیکی و محافظتی بتن سنگین در برابر اشعه گاما از بتن حاوی سنگدانه مگنتیت با متغییر نسبت آب به سیمان جهت ساخت طرح های اختلاط استفاده شد و نتایج آنها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. میزان شار عبوری و ضریب تضعیف بتن سنگین در برابر چشمه های کبالت 60 و سزیم 137 از قانون بیر-لمبرت آزمایش و محاسبه گردید.نتایج آزمایش ها بر روی نمونه های بتنی نشان می دهد که با افزایش نسبت آب به سیمان ، چگالی، خصوصیات مکانیکی(مقا.مت فشاری،مقاومت کششی،مدول الاستیسیته) و همچنین ضریب تضعیف خطی پرتو گاما در هر سه انرژی 1332 ، 1173 و 662 کیلو الکترون ولت ، کاهش می یابد . و می توان نتیجه گرفت که در ساخت حفاظ بتنی در برابر پرتو گاما اگر با محدودیت فضایی مواجه باشیم باید نسبت w/c را به حداقل رساند.

کلیدواژه ها:

بتن سنگین ، پرتو گاما ، ضریب تضعیف ، سنگدانه مگنتیت ، خصوصیات مکانیکی